234 Prakt. Met. Sonderband 30 (1999) 
Ionenenergie ab (7). Beim Reinigungsschritt wird die Probe jeweils um 10 Grad vom Strahl 
weggekippt und eine Schicht von 10 bis 20 nm abgetragen. Nach dem Feinpolierschritt sollte die 
Probe unter keinen Umständen gekippt abgebildet werden, da das zu einer überflüssigen 
Verunreinigung führt. Nach dem Reinigungsschritt ist die Probe fertig und kann im TEM untersucht 
werden. 
Bild 5: Beispiel einer fertigen TEM-Probe (Kupferdünnschicht auf Silizium) 
Sollte das Zielobjekt nur sehr schwach erkennbar sein, empfiehlt es sich, die Abscheidung der 
Wolframschicht vor der mechanischen Präparation zu machen. Zusätzlich können noch 
Markierungen in die Probe geschnitten werden, um die Orientierung bei der mechanischen 
Präparation zu erleichtern. 
Beispiele aus der Werkstoffwissenschaft 
In Bild 6 sieht man einen Hügel und Risse in einer Siliziumnitrid-Passivschicht auf einer 
Kupferschicht. Analog zu Bild 1 besteht der Schichtaufbau aus einer Siliziumnitridschicht, die auf 
einem thermisch oxidierten Siliziumwafer abgeschieden wurde, einer Kupferschicht und wiederum 
einer Siliziumnitridschicht. Die Frage, die sich nun ergibt, ist: Was verursacht die Bildung eines 
Hügels? Die Probe wurde auf 400 °C aufgeheizt und wieder abgekühlt. Durch den signifikanten 
Unterschied im thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Kupferschicht und Substrat 
entstehen während des Temperaturzykluses hohe thermische Spannungen (mehrere hundert MPa) in 
der Metallschicht. Eine Zielpräparation dieser Stelle mit dem FIB ermöglicht es, das Versagen der 
Schicht zu untersuchen. 
Wie man nach der Querschnittspräpation (Bild 7) sehen kann, ist es zu einer Delamination zwischen 
thermischer Siliziumoxidschicht und dem aufgesputterten Siliziumnitrid gekommen. Dies kann 
durch ungenügende Reinigung vor der Abscheidung, wie an den Poren in Bild 1 ersichtlich, bedingt 
sein oder aber durch einen Herstellungsprozeß, der zu hohen Eigenspannungen in der 
Siliziumnitridschicht fiihrt. In diesem Fall wire das durch die Geometrie der Sputteranordnung 
bedingt.